（要闻）土卫六将迎来“蜻蜓”飞行器

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美国国家航空航天局(nasa)/美国国家航空航天局(NASA)近日宣布，第四个“新疆边界项目”将以探测土卫六为目标。然而，这次任务的主角不是绕轨道运行并接近进行观察的卫星，也不是冒险着陆并在其上漫步的探测车，而是一架代号为“蜻蜓”的飞机。

即将飞往泰坦的“蜻蜓”和普通昆虫蜻蜓相似吗？为什么一定要用飞行器去探索泰坦？

“蜻蜓”:由核电池供电

蜻蜓不像地球上的蜻蜓那样带着扑翼起飞，而是安装在两侧的四对同轴旋翼提供飞行气动力。它的机身像特洛伊木马，长约3米左右，左右各有一个支架，保证其稳定站立。此外，“蜻蜓”号采用了类似于“好奇”号火星探测器的多功能放射性同位素温差发生器(mmrtu)技术，即核电池，可以长期稳定地满足探测器飞行和温度控制的能量需求。

美国宇航局将于2026年发射“蜻蜓”，在到达目标行星之前需要8年的时间。计划在土卫六上服役2.5年，期间将执行约20次任务，航程180公里，远超勇气、好奇、阿波罗月球车等表面探测器的行驶距离。根据公开信息,“蜻蜓”可以飞到500米的高度空，并且可以与绕土卫六飞行的卡西尼号合作，与地球直接通信。

“蜻蜓”号任务耗资高达10亿美元，其中开发费用为8.5亿美元，其开发工作由约翰·霍普金斯大学承担。项目团队成员包括麻省理工学院、美国宇航局喷气推进实验室、法国拉特莫斯大气实验室、英国牛津大学和其他机构的科研人员。

探索泰坦:飞行有优势

Nasa科学家认为，土卫六上有液态水、有机物和光能，其中靠近陨石坑的区域最适宜居住，也最有可能有生命。因此，“蜻蜓”号将降落在名为“萨克”的陨石坑附近的沙丘上，并最终飞往那里进行巡航探测。

美国宇航局之所以选择飞行蜻蜓来执行土卫六的探索任务，是因为土卫六是一颗“适合飞行但不适合旅行”的行星，其表面引力只有地球的七分之一，与月球类似，而其大气密度是地球大气的四倍，这使得飞机很容易产生超过引力的升力。同时，土卫六表面覆盖着起伏的沙丘，探测器难以克服地形障碍进行长时间远距离机动，无法实现大规模采样研究。

此外，土卫六富含有机分子的大气层在光照下可能会发生奇怪的化学反应，生命的可能存在会在大气层中留下“线索”。因此，土卫六的大气层具有很高的科学价值。飞行无疑可以研究不同高度的大气状况。

正如美国宇航局副局长托马斯·容·布坎所说，“蜻蜓”将参观一个充满各种有机化合物的世界，这些化合物是生命的基石，可以告诉我们生命的起源。

飞行探测器:想法有历史

事实上，用飞机探测地外行星并不是什么新想法。Nasa将于2020年在火星上发射一架小型直升机，该直升机已经在地面进行了开发和测试。早在2000年，亚利桑那大学月球和行星实验室的航空航天专家洛伦茨就提议用直升机探测土卫六。后来有专家提出了利用飞艇、热气球甚至固定翼飞机的探测方案。

这个想法在美国宇航局眼中由来已久。2007年，美国宇航局的“泰坦探测器旗舰项目”，2008年，美国宇航局和欧洲航天局(esa)联合开展了“泰坦和土星系统任务”，他们都进行了向泰坦发送飞艇探测器的研究和演示。近年来，随着多旋翼飞行器的推广应用，“蜻蜓”号应运而生，美国宇航局终于有了一个性能更可靠、使用更灵活的技术方案。

值得注意的是，与只能飞行和拍照的火星直升机不同，蜻蜓兼有表面探测器和飞机的功能。大部分时间会停留在土卫六表面，进行表面成分采样测试、化学分析、地质活动监测等。短时飞行的目的是改变探测位置，研究不同时间、不同地区和不同高度的大气状况，同时拍摄土卫六表面地质和环境的等距空图像，并为未来的探测器找到合适的着陆点。

(北京科技日报6月30日实习生记者胡定坤)